粒子物理期末考試重點

1、2021/8/211Structure of an atom Where is the strong force most relevant? Atomnucleusproton/neutronquarks/gluons10-10m 10-14m 10-15m (1fm) pionGluon: TWO color charges = protonDifference between gluon and quark jet quenchingNeed good hadron identification at very high transverse momentum2021/8/24強相互作用

2、及核力強相互作用及核力 描寫強相互作用的成功理論：描寫強相互作用的成功理論： （QCD）quantum chromodynamics 強相互左右的媒介粒子是膠子（強相互左右的媒介粒子是膠子（gluon） 如：如：2個個u和和1個個d夸克通過交換膠子構(gòu)成質(zhì)子夸克通過交換膠子構(gòu)成質(zhì)子 核力是強相互作用的剩余相互作用核力是強相互作用的剩余相互作用 核力的特點：核力的特點： 力程短力程短10-15m，作用強、快：，作用強、快：t10-23s 電荷無關(guān)性電荷無關(guān)性 核力不僅具有中心力的成分，也有與核力不僅具有中心力的成分，也有與spin相關(guān)的非中心力成分相關(guān)的非中心力成分 具有飽和性（具有飽和性（1個核

3、子只與其近旁的少數(shù)幾個核子發(fā)生作用）個核子只與其近旁的少數(shù)幾個核子發(fā)生作用）2021/8/25自旋的確定自旋的確定+介子的自旋為可根據(jù)介子的自旋為可根據(jù)細致平衡原理細致平衡原理通過測量可逆反應(yīng)通過測量可逆反應(yīng)2021/8/26鏡像核性質(zhì)鏡像核性質(zhì)實驗發(fā)現(xiàn)：實驗發(fā)現(xiàn)：鏡像核的基態(tài)結(jié)合能相差很小，且結(jié)合能基本上等鏡像核的基態(tài)結(jié)合能相差很小，且結(jié)合能基本上等于鏡像核的庫倫位能差于鏡像核的庫倫位能差我們把我們把pp和和nn之間的強相互作用相同稱之為之間的強相互作用相同稱之為核力的電荷對稱性核力的電荷對稱性把相同狀態(tài)下，把相同狀態(tài)下，pp，np，nn之間的強相互作用都相同稱之為之間的強相互作用都相同稱之

4、為核核力的電荷無關(guān)性力的電荷無關(guān)性不考慮同位旋波函數(shù)時得到的結(jié)果與引入同位旋波函不考慮同位旋波函數(shù)時得到的結(jié)果與引入同位旋波函數(shù)時得到的結(jié)果是完全相同的數(shù)時得到的結(jié)果是完全相同的2021/8/277.1 強子態(tài)的產(chǎn)生強子態(tài)的產(chǎn)生 粒子和粒子的碰撞來產(chǎn)生新的強子態(tài) 形成實驗: 生成實驗: AahAa dchAaBb2021/8/28重子態(tài)的命名 基本符號 :同位旋劃分 : 如果組成夸克都是普通夸克 (u,d) I=1/2 N I=3/2 若組成夸克由2個普通夸克，另一個夸克是由s,c,b t中的一個 I=0 I=1 含c,b,t的要在右下角標出 ,N131(), (),(0), (1), (),

5、(0)222N IIIIII2021/8/29 3重子組成夸克之一是u，或者d；另外兩夸克由s,c,b,t中的兩個構(gòu)成，這類重子符號都用表示。有多少c 或者b，t組成就在的右下角標上相應(yīng)的夸克味的符號。例如：dsc對應(yīng)的重子為 ；dcc對應(yīng)的重子為 4. 若組成夸克沒有u和d，用符號表示。除s外，還含有c,b,t在的右下角標上相應(yīng)夸克味的符號。 0ccc2021/8/210基本相互作用2021/8/211設(shè)計實驗：檢驗宇宙線的設(shè)計實驗：檢驗宇宙線的“東西效應(yīng)東西效應(yīng)” 東西效應(yīng)：在同一觀測點來自西方的粒子多于從東西效應(yīng)：在同一觀測點來自西方的粒子多于從東方來的東方來的 東西效應(yīng)的起因：初級宇宙

6、線帶正電荷東西效應(yīng)的起因：初級宇宙線帶正電荷 宇宙線成分未知（可能主要含有宇宙線成分未知（可能主要含有子，光子，子，光子，質(zhì)質(zhì)子，子， 重離子。重離子。） 不計成本；不計方式不計成本；不計方式 寫明實驗裝置及步驟寫明實驗裝置及步驟2021/8/212高速運動高速運動 洛倫茲變換洛倫茲變換x=gama*(x-v*t),t=gama*(t-v*x/c2) 實驗室系與質(zhì)心系實驗室系與質(zhì)心系質(zhì)心系中總動量為零。質(zhì)心系中總動量為零。 系統(tǒng)質(zhì)心系能量的計算系統(tǒng)質(zhì)心系能量的計算m1為靜止能量,E1為實驗室系總能量。上式左為相對論情形。右為非相對論情形。2粒子靜止。2021/8/213洛倫茲不變量洛倫茲不變量

7、必考內(nèi)容！必考內(nèi)容！2021/8/214三維情況必考內(nèi)容！必考內(nèi)容！2021/8/215角度的變換2021/8/216角度的變換2021/8/217角度的變換(粒子速度粒子速度)2021/8/218四動量的快度描寫因此，若某粒子的動量因此，若某粒子的動量p不與不與x軸平行，則軸平行，則重要推論：兩粒子的重要推論：兩粒子的快度差是洛倫茲不快度差是洛倫茲不變變的，而速度差不滿足洛倫茲不變性的，而速度差不滿足洛倫茲不變性2021/8/219兩粒子，相對論2021/8/220兩粒子，相對論是兩個粒子運動方向夾角，是兩個粒子運動方向夾角，Ecm是碰撞后全部粒子質(zhì)量的上限是碰撞后全部粒子質(zhì)量的上限是兩個粒

8、子運動方向夾角，是兩個粒子運動方向夾角，Ecm是碰撞后全部粒子質(zhì)量的上限是碰撞后全部粒子質(zhì)量的上限一般情況下一般情況下2021/8/221入射粒子打靜止靶p2=02021/8/222兩高能粒子對撞Em，=對于對于2對稱粒子，對稱粒子，E1=E2=E此時效率最高此時效率最高2021/8/223目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的基本粒子2021/8/224粒子和場2021/8/2252021/8/2262021/8/2272021/8/2282021/8/229電子：韌致輻射電子：韌致輻射vs.電離損失電離損失2021/8/230什么是RHIC Relativistic Heavy Ion Collider什么是ST

9、AR Solenoidal Tracker at RHIC2021/8/231兩高能粒子對撞Em，=對于對于2對稱粒子，對稱粒子，E1=E2=E此時效率最高此時效率最高必考內(nèi)容！必考內(nèi)容！2021/8/232閾能反應(yīng)必考內(nèi)容！必考內(nèi)容！2為靶，靜止狀態(tài)2021/8/233E為能量，T為動能（b為靶，靜止狀態(tài)）2021/8/2342021/8/235不變質(zhì)量譜2021/8/2362021/8/237中微子 中微子的發(fā)現(xiàn)歷程奇怪的中微子：只有左旋中微子奇怪的中微子：只有左旋中微子 弱作用宇弱作用宇稱不守恒的原因稱不守恒的原因 太陽中微子丟失現(xiàn)象 中微子震蕩的近期結(jié)果2021/8/2382. 從太陽

10、中微子丟失到中微子振蕩 太陽的能源來自氫核聚變，通過 反應(yīng)實現(xiàn)的，因而產(chǎn)生大量的電子中微子。中微子通量為 。這一過程能很好地用太陽模型描述。測量太陽中微子的先驅(qū)是R.Davis。在1970年，他用615噸 作探測器，通過 反應(yīng)，尋找放射性的 原子。他終于找到了 ，從而探測到了來自太陽的中微子。因此，他獲得了2002年的諾貝爾物理學(xué)獎。Ar37eHeeH22441210scm105 . 642ClCAreCl3737eAr37Ar372021/8/2392. 從太陽中微子丟失到中微子振蕩 他們在測量太陽中微子數(shù)量時，發(fā)現(xiàn)探測到的中微子數(shù)量只有預(yù)期的三分之一。三分之二的太陽中微子丟失到哪里去了？一

11、直成為一個謎，令物理學(xué)家困惑。為了排除低能太陽中微子沒有被探測到的可能，對探測器進行改進，設(shè)法降低探測器閾值。人們還檢查了太陽模型，沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。2021/8/240中微子振蕩中微子振蕩 1962年，因信仰共產(chǎn)主義而逃到前蘇聯(lián)年，因信仰共產(chǎn)主義而逃到前蘇聯(lián)的的Bruno Pontecorvo 提出如果中微子質(zhì)提出如果中微子質(zhì)量不嚴格為零，且中微子的質(zhì)量本征態(tài)與量不嚴格為零，且中微子的質(zhì)量本征態(tài)與弱作用本征態(tài)不同，根據(jù)量子力學(xué)，不同弱作用本征態(tài)不同，根據(jù)量子力學(xué)，不同的中微子之間可以相互轉(zhuǎn)換的中微子之間可以相互轉(zhuǎn)換 判斷中微子質(zhì)量是否為零的方法判斷中微子質(zhì)量是否為零的方法Rome, Cimi

12、tero Acattolico Dubna， Pontecorvos office2021/8/241中微子發(fā)現(xiàn)歷程 1930年，Pauli為解決beta衰變中連續(xù)能量問題，提出中微子概念。 1962年，Lederman、Schwarts和Steinberg探測出子中微子。 20世紀90年代，LEP和SLC證明只有三代中微子。 2000年，Donut探測到陶子中微子。2021/8/242太陽中微子1962年，Bruno根據(jù)量子力學(xué)論述，如果中微子質(zhì)量不為零，且中微子質(zhì)量本征態(tài)與弱作用本征態(tài)不同，則兩種中微子可以相互轉(zhuǎn)化。1970年，R.Davis探測到太陽中微子，并發(fā)現(xiàn)太陽中微子損失了近三分之

13、二。1990年，GALLEX和SAGE再次證明太陽中微子丟失現(xiàn)象，丟失約為50%。1998年，超級神岡實驗室證明子中微子在飛行過程中轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌兜赖闹形⒆?。這個實驗在2000年被K2K實驗再次證實。2001年，SNO證明有2/3的太陽中微子轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌形⒆樱C實中微子振蕩理論。2002年，KamLAND實驗室證實電子中微子丟失，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌兜赖闹形⒆印?021/8/243太陽中微子丟失現(xiàn)象的解釋 為了解釋這一丟失現(xiàn)象，一種比較被廣泛認可的理論是：太陽中微子自發(fā)射到地球這段距離，一部分電子中微子轉(zhuǎn)換成另一種中微子。這種由一種輕子到另一種輕子的轉(zhuǎn)換稱為振蕩。2021/8/244從中微子振蕩到中微子

14、質(zhì)量1962年日本物理學(xué)家 Z.Maki 等人提出了中微子振蕩的概念。他們認為中微子在空間傳播時會產(chǎn)生振蕩或稱混合。人們觀察到的味道本征態(tài)是一個質(zhì)量本征態(tài)的線性組合。每一味道成分有不同發(fā)生的頻率。當距離增加時，中微子味道成分將隨質(zhì)量本征態(tài)相位的變化而變化。這種味道的遷移稱為中微子振蕩。2021/8/245三代中微子的混合標準模型認為中微子有三代，因此應(yīng)該考慮三代中微子的混合。雖然標準模型認為中微子質(zhì)量為零，而在我們考慮中應(yīng)允許中微子帶有質(zhì)量。我們觀察到的三種中微子 ， ， 是中微子味道本征態(tài)，它是三種中微子質(zhì)量本征態(tài) ， ，（帶有質(zhì)量 ， ， ）的線性組合。一個的復(fù)數(shù)幺正矩陣U將味本征態(tài)和質(zhì)量

15、本征態(tài)聯(lián)系起來，通稱U為中微子混合矩陣。e1231m2m3m321eU2021/8/246三代中微子的混合在形式上，U與稱為夸克混合矩陣的CKM矩陣相似，該矩陣可以用三個混合角 ， ， 和CP破壞相角 來表示。1213232021/8/247三代中微子的混合我們從三種中微子的振蕩測量中分別可得到 ， ， ，（三個中兩個是獨的）。為了精確了解中微子振蕩的定量關(guān)系和微子的質(zhì)量，我們需要通過大量實驗來精細量混合角 和質(zhì)量差 。 和 可通過太陽中微子振蕩實驗； ， 可通過大氣中微子蕩和加速器中微子振蕩實驗； ， 可通過應(yīng)堆中微子振蕩實驗分別給出。212m223m213m2m12212m23223m13

16、213m2021/8/248三代中微子的混合目前給出的混合角值為： （90%C.L.）這些精度還不夠，特別角因為本身值小，更難測量。關(guān)于質(zhì)量差給出的結(jié)為： 可以說中微子有質(zhì)量，但質(zhì)量很小。09.007.012240.0tg02. 12sin2322 . 02sin132252128 10 eVm 223213232 10 eVmm 2021/8/249三代中微子的混合中微子質(zhì)量測量還在其他類型實驗中進行。如用氘的 譜尾端擬合方法可直接得到 的質(zhì)量 。無中微子的雙 衰變實驗得到 。宇宙學(xué)給出的中微子質(zhì)量為0.7-1.8eV。威爾金森微波各向異性探測器給出的結(jié)果是： 。以上質(zhì)量上限都與中微子振蕩的

17、結(jié)果是不矛盾的。e2.2eVem0.35eVm0.23eVm2021/8/250三代中微子的混合三種中微子混合矩陣U的提出是對標準模型的發(fā)展，但從理論高度如何理解，如何給出精確的值，近年來理論家做了大量的工作，但多是唯象的。2006年李政道和R.Freidberg從對稱性原理推導(dǎo)出U，用3個參數(shù)表示6個可測量的量，其結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)符合得很好?？梢哉f這是從本質(zhì)上認識三種中微子混合邁進了一大步。2021/8/251未來實驗展望為了得到更精確的 值和 值 ，確認是否存在中微子的CP破壞？是否存在第四種中微子？這都需要更多的，更新的數(shù)據(jù)。一些大型實驗已建成，或即將建成，如MINOS，OPERA，ICA

18、RUS和JHFnu等。其特點是加速器束流強，能量高，可產(chǎn)生較多的 ，探測器尺寸較大，質(zhì)量大，探測中微子效率高，分辨率高。m2021/8/252未來實驗展望在三個混合角中大家十分關(guān)心 的值，原因是它是混合矩陣重要的參數(shù)之一，其值很小，測量的難度也增加了。目前給出的精度很差。只有精確地確定 值才能給出完整的U矩陣，才可以了解與CKM矩陣的區(qū)別。的大小與中微子CP破壞直接有關(guān)，對了解中微子是否存在CP破壞是十分關(guān)鍵的。為此，物理學(xué)家進行了大量的努力，提出許多利用反應(yīng)堆精確測量 的計劃。1313132021/8/253未來實驗展望中國物理學(xué)家注意到我國大亞灣有大功率原子能發(fā)電站群，總功率為12GW，占

19、世界第二位。周圍又有許多山體可供屏蔽用，可大大減小本底，于是他們提出利用反應(yīng)堆產(chǎn)生的中微子，建造相應(yīng)的探測裝置來測量 混合角的科研計劃。該計劃得到美國等國科學(xué)家的響應(yīng)，現(xiàn)已形成國際合作組，并得到了中國科學(xué)院、科技部及美國有關(guān)單位的支持。該計劃正在順利進行中，最終目標是將 的精度提高到1%左右。13132021/8/254Bethe-Bloch公式的大致圖形公式的大致圖形電磁簇射電磁簇射高能電子、正電子或光子在物質(zhì)中斷續(xù)地，即級聯(lián)地經(jīng)過多次電磁作用產(chǎn)生大量電子、正電子及光子的現(xiàn)象叫電磁級聯(lián)簇射。其基本機制是高能電子（或正電子）在物質(zhì)原子核的電磁場中通過軔致輻射放出一個光子而損失部分能量，高能光子

20、在核電磁場轉(zhuǎn)化為能量較低的正負電子對。這些產(chǎn)生出來的次級電子、正電子及光子，只要能量夠高，就會繼續(xù)上述的過程，直到放出的電子、正電子及光子能量低到被物質(zhì)吸收為止。這個現(xiàn)象可被用來作為探測初級電子（或光子）能量的原理。 （向強子注入能量的結(jié)果，不是使夸克分開，而是產(chǎn)生新的強子。能量足夠高時，這個過程可以持續(xù)下去，直到動能被充分耗散，這就是強子簇射強子簇射（噴注）?？淇擞捎趧幽茉黾佣鴱娮踊倪^程，在fm量級的范圍內(nèi)就完成了，因而在實驗中并不能直接觀察到夸克的分離現(xiàn)象。）Gamma射線與物質(zhì)相互作用（光電效應(yīng)射線與物質(zhì)相互作用（光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、轉(zhuǎn)化為正負電子對）、康普頓效應(yīng)、轉(zhuǎn)化為正負電子對）

21、2021/8/2552021/8/256電磁簇射電磁簇射 高能電子在足高能電子在足夠厚的介質(zhì)中夠厚的介質(zhì)中產(chǎn)生的輻射通產(chǎn)生的輻射通常誘發(fā)一種級常誘發(fā)一種級聯(lián)過程，稱為聯(lián)過程，稱為電磁簇射電磁簇射當后代電子能量低于臨界能量后，它的輻射損失逐漸失當后代電子能量低于臨界能量后，它的輻射損失逐漸失去優(yōu)勢，電離損失逐漸占上風(fēng)，最后終止在介質(zhì)中。去優(yōu)勢，電離損失逐漸占上風(fēng)，最后終止在介質(zhì)中。當后代光子的能量低于電子對產(chǎn)生閾（當后代光子的能量低于電子對產(chǎn)生閾（1.02MeV），光），光子將通過康普頓散射或光電效應(yīng)逐漸被吸收。子將通過康普頓散射或光電效應(yīng)逐漸被吸收。2021/8/257電磁簇射的討論電磁簇射的

22、討論次級電子數(shù)下降的速度比能量沉積下降的速度快。這是因為隨著深次級電子數(shù)下降的速度比能量沉積下降的速度快。這是因為隨著深度增加，電離能損使電子數(shù)目的消耗更快，簇射能量的更多部分由度增加，電離能損使電子數(shù)目的消耗更快，簇射能量的更多部分由光子攜帶。光子攜帶。對于具體的電磁量能器，測量簇射發(fā)展的靈敏元件不同，得到的結(jié)對于具體的電磁量能器，測量簇射發(fā)展的靈敏元件不同，得到的結(jié)果也不同。有的接近于電子數(shù)分布，有的接近于能量分布。果也不同。有的接近于電子數(shù)分布，有的接近于能量分布。2021/8/258切倫科夫輻射切倫科夫輻射 高速帶電粒子在非真空的透明介質(zhì)中穿行，高速帶電粒子在非真空的透明介質(zhì)中穿行，當

23、當粒子速度大于光在這種介質(zhì)中的相速度粒子速度大于光在這種介質(zhì)中的相速度（即單一頻率的光波在介質(zhì)中的傳播速度）（即單一頻率的光波在介質(zhì)中的傳播速度）時，就會激發(fā)出電磁波，這種現(xiàn)象即切倫時，就會激發(fā)出電磁波，這種現(xiàn)象即切倫科夫輻射。科夫輻射。 2021/8/259切倫科夫輻射切倫科夫輻射2021/8/260切倫科夫輻射切倫科夫輻射2021/8/261強子簇射強子簇射2021/8/262瑞利散射瑞利散射 散射光波長等于入射光波長散射光波長等于入射光波長,而且散射粒子而且散射粒子遠遠小于入射光波長遠遠小于入射光波長,沒有頻率位移（無能沒有頻率位移（無能量變化，波長相同）的量變化，波長相同）的彈性光散射

24、彈性光散射。 瑞利散射光的強度和入射光波長瑞利散射光的強度和入射光波長的的4次方次方成反比成反比 2021/8/263正負電子對產(chǎn)生的閾值正負電子對產(chǎn)生的閾值光子的閾值能量光子的閾值能量 在核庫侖場中在核庫侖場中 在電子庫侖場中在電子庫侖場中22cmEeth24cmEeth2021/8/264強子、介子、重子的定義強子、介子、重子的定義 （介子是自旋為整數(shù)、重子數(shù)為零的強子，參與強相互作用。介子屬于強子類。它是比電子重的帶電或不帶電的粒子。 根據(jù)夸克模型，介子是由一個夸克和一個反夸克組成的束縛態(tài)，這一對夸克和反夸克可以是不同味的，例如+(ud)，-(d)，J/(cc)，F(xiàn)(cs)等。自旋為0的

25、介子，在量子場論中是用標量波函數(shù)描述，根據(jù)其宇稱為-1或+1分別稱為贗標介子和標量介子。自旋為1的介子，在量子場論中是用矢量波函數(shù)描述，根據(jù)其宇稱為-1或+1分別稱為矢量介子或軸矢介子。根據(jù)其內(nèi)部量子數(shù)，已發(fā)現(xiàn)的介子可分為非奇異介子(、J/等)、奇異介子（K、Q、K*等）、粲非奇異介子(D)、粲-奇異介子(F)、底非奇異介子(B)等）強子強子（英語：hadron）是一種亞原子粒子，所有受到強相互作用影響的亞原子粒子都被稱為強子。按現(xiàn)代的粒子物理學(xué)中的標準模型理論而言，強子是由夸克和反夸克組成的。而將夸克連在一起的是量子色動力學(xué)中被稱為膠子的粒子，而強子是這些粒子連結(jié)的產(chǎn)物。亞原子粒子，即比原子

26、還小的粒子。 按其組成夸克的不同，常見強子還可以分為以下兩大類別：重子重子由三個夸克或三個反夸克組成，自旋總是半奇數(shù)。也就是說，它們是費米子。它們包括人們比較熟悉的組成原子核的質(zhì)子和中子和一般鮮為人知的超子（比如、和），這些超子一般比核子重，而且壽命非常短。介子介子由一個夸克和一個反夸克組成，自旋是整數(shù)。也就是說，它們是玻色子。介子有許多種。在高空射線與地球空氣相互作用時會產(chǎn)生介子。其它很稀有和奇怪的強子：由多于三個但單數(shù)的夸克或反夸克組成類似重子的強子。由多于一對夸克-反夸克對組成的類似介子的強子。完全由膠子組成的粒子。Yukawa potential（where g is a magnit

27、ude scaling constant, m is the mass of the affected particle and r is the radial distance to the particle. ）2021/8/265在在A靜止系靜止系)()()(XAApXpApA),(),(),0 ,(pEppEpmpXXAAAA2222|,|pmEpmEXXAA能量不確定度能量不確定度XAAXmmEEE設(shè)設(shè)E存在的時間間隔為存在的時間間隔為t，根據(jù)能量，根據(jù)能量-動量測不準關(guān)系動量測不準關(guān)系 所以所以X玻色子傳播距離（相互作用力程）玻色子傳播距離（相互作用力程） 2021/8/266光子

28、靜止質(zhì)量為零，因此電磁作用力程是無窮遠光子靜止質(zhì)量為零，因此電磁作用力程是無窮遠當交換的玻色子很重（如當交換的玻色子很重（如W，Z粒子）時，粒子）時，力程很短，可稱之為力程很短，可稱之為point-interaction如果把交換的重玻色子作為一個等效勢場如果把交換的重玻色子作為一個等效勢場V（r）來處理，則）來處理，則Yukawa potential考試內(nèi)容考試內(nèi)容2021/8/267g是積分常數(shù)，與是積分常數(shù)，與QED中的電荷中的電荷e類似類似定義在定義在r夸克能夸克能損損2021/8/282 三代輕子，三代夸克的符號、電荷、自旋三代輕子，三代夸克的符號、電荷、自旋 四種相互租用的名稱，傳

29、播子四種相互租用的名稱，傳播子（光子電磁；膠子電荷為零，但自旋是1 強相互作用；W及Z玻色子W玻色子有兩種，分別有 +1（W+）和1（W）單位電荷。W+是W的反粒子。而Z玻色子（Z0）則為電中性的，且為自身的反粒子。這三種粒子皆十分短命，其半衰期約為 秒。這些玻色子在各種基本粒子之中屬重型的一類。W的質(zhì)量為80.4 GeV，而Z則為91.2 GeV。它們差不多是質(zhì)子質(zhì)量的一百倍比鐵原子還要重。玻色子的質(zhì)量是十分重要的，因其限制了弱核力的相用范圍。相對地，電磁力的相用范圍無限遠因為光子無質(zhì)量。弱相互作用；引力子為了傳遞引力，引力子必須永遠相吸、作用范圍無限遠及以無限多的型態(tài)出現(xiàn)。在量子力學(xué)中，引

30、力子被設(shè)想為一個自旋為2、質(zhì)量為零的玻色子。 引力相互作用），力程力程 Higgs的大概質(zhì)量（的大概質(zhì)量（200GeV）希格斯玻色子是希格斯玻色子是標量標量玻色子玻色子，自旋自旋為零為零 一些常見粒子的夸克組成人們發(fā)現(xiàn)共有6種夸克：上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克（charm quark）、頂夸克(top quark)和底夸克(bottom quark)。后四種夸克高度不穩(wěn)定；大多數(shù)物質(zhì)是由前兩種夸克組成的。所有的重子都是由三個夸克組成的，比如質(zhì)子uud），中子（udd） 。o（uds），+ (uus)，-（dss），（sss）。介子是由同色的一個夸克和一個反夸克組成的束縛態(tài)。這一對夸克和反夸克可以是不同味的，例如+(ud)，-(d)，J/(cc)，F(xiàn)(cs)等。 2021/8/283重子（重子（+、+、0、） 由上夸克和下夸克組成，它們衰變?yōu)榻樽右约耙粋€質(zhì)子或者一個中子。重子（重子（0、+c） 由一個上夸克、一個下夸克以及一個魅夸克或者一個奇異夸克組成。電中性的重子的發(fā)現(xiàn)首次顯示了奇異夸克的存在。重子（重子（+、0、） 由一個奇異夸克和兩個上或者下夸克或者一個上夸克和一個下夸克組成。電中性的重子與電中性的重子相同，因此比其它重子衰變得快。重子（重子（0、） 由兩個奇異夸克和一個上夸克或者一個下夸克組成。電中性的重子（由一個上夸克和兩個奇異夸克組成）衰變?yōu)橐粋€電中性的